一种高效智慧型污水处理环保系统的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效智慧型污水处理环保系统。


背景技术：

2.污水处理一般是将污水集中后通过管道输送到处理厂进行处理，城市中一般将污水管道和雨水排污管道分离，实现雨污分流，但是城市中的工业污水和生活污水均通过一个管道直接输送到污水处理厂进行处理，由于工业污水与生活污水混合，污水处理的难度大，为了节约处理时间提升处理效率，污水处理厂一般将所有污水均依次通过静置、加药等方式进行处理。
3.但是在处理的过程中由于工业污水与生活污水混合，导致污染因素变得更加复杂，进一步的导致加药量的控制无法精准的添加，并且针对处理后达不到排放标准的污水会收集进行再次单独处理，整体的处理时间加长，效率降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高效智慧型污水处理环保系统，解决上述背景技术中的具体问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种高效智慧型污水处理环保系统，包括：
7.水质检测模块，采集污水ph值pw，污水溶氧量dw，污水固体悬浮物浓度sw，污水温度tw，污水cod值cw，污水异味值为yw，污水色度sw和污水重金属含量zw；
8.整理模块：
9.利用公式wp1＝a1*tw+a2*yw+a3*sw，计算得到表面污染值wp1，其中a1、a2、a3均为比例系数；
10.利用公式wp2＝1/7(b1*pw)+b2*sw+b3*cw+b4*zw，计算得到水体污染值wp2，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数；
11.利用公式wwp＝(c1*wp1)2+(c2*wp2)2，计算得到污染积分值wwp，其中c1、c2均为比例系数；
12.诊断模块，获取整理模块的污染积分值wwp，并与对应的阈值进行比较，得到处理信号和不处理信号，当得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，进行整理分析，得到污水处理系数，根据污水处理系数范围获取加药量，对污水进行处理；
13.采集模块，采集处理后污水的水质数据，包括污水ph值pw1，污水溶氧量dw1,污水固体悬浮物浓度sw1，污水温度tw1，污水cod值cw1，污水异味值yw1，污水色度sw1和污水重金属含量zw1；
14.处理模块，对采集模块的数据进行整理分析，得到处理后污水的总污染值，并与污水的排放阈值比较，得到排放情况。
15.作为本发明进一步的方案：将输入污水的污染积分值wwp与污水的污染阈值进行
比较；
16.若污染积分值wwp小于污染阈值时，则表示污水不存在污染，并生成不处理信号；
17.若污染积分值wwp大于或等于污染阈值时，则表示污水存在污染，并生成处理信号。
18.作为本发明进一步的方案：当诊断模块得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，带入公式cwp＝d1*wp2+d2dw/8,得到污水处理系数cwp；其中d1和d2均为比例系数。
19.作为本发明进一步的方案：诊断模块设置有加药量,并分别标记为xcn，n＝1，2，
…
，i；每个加药量对应着污水处理系数范围，分别为(cwp1，cwp2]，(cwp2，cwp3]，
…
，(cwpn，cwpn+1]；且cwp1＜cwp2＜
…
＜cwpn＜cwpn+1；
20.当污水处理系数cwp∈(cwpn，cwpn+1]时，则加药量为xcn。
21.作为本发明进一步的方案：处理模块的具体工作过程如下：
22.步骤d1、获取污水温度tw1，污水异味值为yw1，污水色度sw1，将其带入到公式wp11＝a1*tw1+a2*yw1+a3*sw1中，计算得到处理后污水的表面污染值wp11，其中a1、a2、a3均为比例系数，与输入污水的表面污染值wp1计算公式中的比例系数一致；
23.步骤d2、获取污水ph值pw1，污水固体悬浮物浓度sw1，污水cod值cw1和污水重金属含量zw1，将其带入公式wp21＝1/7(b1*pw1)+b2*sw1+b3*cw1+b4*zw1；计算得到处理后污水的水体污染值wp21，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数，与输入污水的水体污染值wp2计算公式中比例系数一致；
24.步骤d3、将得到的处理后污水的表面污染值wp11和处理后污水的水体污染值wp21带入公式wwp1＝(c1*wp11)2+(c2*wp21)2中，计算得到处理后污水的总污染值，其中c1、c2均为比例系数，与污染积分值wwp计算公式中比例系数一致；
25.步骤d4、将处理后污水的总污染值wwp1与污水的排放阈值进行比较
26.若总污染值wwp1小于排放阈值时，则表示污水达到排放标准，生成排放信号；
27.若总污染值wwp1大于或等于排放阈值时，则表示污水达不到排放标准，并生成再处理信号。
28.作为本发明进一步的方案：还包括循环模块，获取处理模块的再处理信号，将达不到排放标准的污水进行循环处理，得到污水循环处理情况和药剂添加量情况。
29.作为本发明进一步的方案：该循环模块的具体工作过程如下：
30.步骤f1、获取整理模块的污染积分值wwp和处理模块的总污染值wwp1，带入公式xwp＝wwp+wwp1,计算得到循环污染值xwp，
31.步骤f2、比较xwp对应的污水处理系数范围，确定加药量为xcn。
32.本发明的有益效果：
33.本发明的污水处理环保系统，是通过获取污水中大量污染数据，并对多个数据进行分段整理分析，得到污染积分值和污水处理系数，通过污染积分值判断目前污水的污染程度，在通过污水处理系数来获取药剂的添加量，精准的对污水进行处理，节省药剂的同时，保证污水的处理充分，并且通过对处理后的污水水质数据进行整理分析，判断是否能够排放，当无法排放的时候无需断开处理流程重新处理，能够同步将处理后的污水与下一批次处理的污水混合，进行持续的处理，提高污水处理的效率，并且药剂添加量能够根据污水
的循环污染值灵活调整。
附图说明
34.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
35.图1是本发明的系统框图；
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.如图1所示，本发明为一种高效智慧型污水处理环保系统，包括：
38.水质检测模块，采集输入污水的水质数据，该水质数据包括污水的ph值标记为pw，污水的溶氧量标记为dw,污水的固体悬浮物浓度标记为sw，污水的温度标记为tw，污水的cod值标记为cw，污水的异味值标记为yw，污水色度标记为sw，污水的重金属含量标记为zw；
39.整理模块，获取水质检测模块的污水ph值pw，污水溶氧量dw，污水固体悬浮物浓度sw，污水温度tw，污水cod值cw，污水异味值为yw，污水色度sw和污水重金属含量zw，并对这些数据进行整理分析，得到污水的污染积分值；
40.该整理模块的具体工作过程如下：
41.步骤一、获取污水温度tw，污水异味值为yw，污水色度sw，将其带入到公式wp1＝a1*tw+a2*yw+a3*sw中，计算得到表面污染值wp1，其中a1、a2、a3均为比例系数，a1取值为0.57，a2取值为1.1，a3取值为0.88；
42.步骤二、获取污水ph值pw，污水固体悬浮物浓度sw，污水cod值cw和污水重金属含量zw，将其带入公式wp2＝1/7(b1*pw)+b2*sw+b3*cw+b4*zw；计算得到水体污染值wp2，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数，b1取值为1.0，b2取值为0.79，b3取值为0.55，b4取值为1.2；
43.步骤三、将得到的表面污染值wp1和水体污染值wp2带入公式wwp＝(c1*wp1)2+(c2*wp2)2中，计算得到污染积分值wwp，其中c1、c2均为比例系数，c1取值为0.8，c2取值为1.5；
44.诊断模块，获取整理模块的污染积分值wwp，并与对应的阈值进行比较，得到处理信号和不处理信号，当得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，进行整理分析，得到污水处理系数，根据污水处理系数范围获取加药量，对污水进行处理；
45.该诊断模块的具体工作过程如下：
46.步骤s1、将输入污水的污染积分值wwp与污水的污染阈值进行比较；
47.若污染积分值wwp小于污染阈值时，则表示污水不存在污染，并生成不处理信号；
48.若污染积分值wwp大于或等于污染阈值时，则表示污水存在污染，并生成处理信号；
49.步骤s2、当得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，带入公式cwp＝d1*wp2+d2dw/8,得到污水处理系数cwp；其中d1和d2均为比例系数，d1取值为0.81，d2取值为0.20；
50.步骤s3、设置有加药量,并分别标记为xcn，n＝1，2，
…
，i；每个加药量对应着污水处理系数范围，分别为(cwp1，cwp2]，(cwp2，cwp3]，
…
，(cwpn，cwpn+1]；且cwp1＜cwp2＜
…
＜cwpn＜cwpn+1；
51.当污水处理系数cwp∈(cwpn，cwpn+1]时，则加药量为xcn；
52.采集模块，采集处理后污水的水质数据，该水质数据包括污水的ph值标记为pw1，污水的溶氧量标记为dw1,污水的固体悬浮物浓度标记为sw1，污水的温度标记为tw1，污水的cod值标记为cw1，污水的异味值标记为yw1，污水色度标记为sw1，污水的重金属含量标记为zw1；
53.处理模块，获取采集模块的污水ph值pw1，污水溶氧量dw1,污水固体悬浮物浓度sw1，污水温度tw1，污水cod值cw1，污水异味值yw1，污水色度sw1，污水重金属含量zw1，并对这些数据进行整理分析，得到处理后污水的总污染值，并与污水的排放阈值比较，得到排放情况。
54.该处理模块的具体工作过程如下：
55.步骤d1、获取污水温度tw1，污水异味值为yw1，污水色度sw1，将其带入到公式wp11＝a1*tw1+a2*yw1+a3*sw1中，计算得到处理后污水的表面污染值wp11，其中a1、a2、a3均为比例系数，与输入污水的表面污染值wp1计算公式中的比例系数一致；
56.步骤d2、获取污水ph值pw1，污水固体悬浮物浓度sw1，污水cod值cw1和污水重金属含量zw1，将其带入公式wp21＝1/7(b1*pw1)+b2*sw1+b3*cw1+b4*zw1；计算得到处理后污水的水体污染值wp21，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数，与输入污水的水体污染值wp2计算公式中比例系数一致；
57.步骤d3、将得到的处理后污水的表面污染值wp11和处理后污水的水体污染值wp21带入公式wwp1＝(c1*wp11)2+(c2*wp21)2中，计算得到处理后污水的总污染值，其中c1、c2均为比例系数，与污染积分值wwp计算公式中比例系数一致；
58.步骤d4、将处理后污水的总污染值wwp1与污水的排放阈值进行比较
59.若总污染值wwp1小于排放阈值时，则表示污水达到排放标准，生成排放信号；
60.若总污染值wwp1大于或等于排放阈值时，则表示污水达不到排放标准，并生成再处理信号；
61.循环模块，获取处理模块的再处理信号，将达不到排放标准的污水进行循环处理，得到污水循环处理情况和药剂添加量情况；
62.该循环模块的具体工作过程如下：
63.步骤f1、获取整理模块的污染积分值wwp和处理模块的总污染值wwp1，带入公式xwp＝wwp+wwp1,计算得到循环污染值xwp，
64.步骤f2、比较xwp对应的污水处理系数范围；根据步骤s3中的处理方式，当污水处理系数xwp∈(cwpn，cwpn+1]时，则加药量为xcn；
65.重复采集模块、处理模块和循环模块的工作，直至污水达到排放标准，进行排放。
66.本技术中水质检测模块和采集模块包括获取各个参数的传感器，包括但不限于ph计的探头、do仪的探头、ss检测仪的探头、温度检测器、cod测定仪，重金属检测仪，色度检测仪和气味检测仪等。
67.上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最
近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
68.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，包括：水质检测模块，采集污水ph值pw，污水溶氧量dw，污水固体悬浮物浓度sw，污水温度tw，污水cod值cw，污水异味值为yw，污水色度sw和污水重金属含量zw；整理模块：利用公式wp1＝a1*tw+a2*yw+a3*sw，计算得到表面污染值wp1，其中a1、a2、a3均为比例系数；利用公式wp2＝1/7(b1*pw)+b2*sw+b3*cw+b4*zw，计算得到水体污染值wp2，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数；利用公式wwp＝(c1*wp1)2+(c2*wp2)2，计算得到污染积分值wwp，其中c1、c2均为比例系数；诊断模块，获取整理模块的污染积分值wwp，并与对应的阈值进行比较，得到处理信号和不处理信号，当得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，进行整理分析，得到污水处理系数，根据污水处理系数范围获取加药量，对污水进行处理；采集模块，采集处理后污水的水质数据，包括污水ph值pw1，污水溶氧量dw1,污水固体悬浮物浓度sw1，污水温度tw1，污水cod值cw1，污水异味值yw1，污水色度sw1和污水重金属含量zw1；处理模块，对采集模块的数据进行整理分析，得到处理后污水的总污染值，并与污水的排放阈值比较，得到排放情况。2.根据权利要求1所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，将输入污水的污染积分值wwp与污水的污染阈值进行比较；若污染积分值wwp小于污染阈值时，则表示污水不存在污染，并生成不处理信号；若污染积分值wwp大于或等于污染阈值时，则表示污水存在污染，并生成处理信号。3.根据权利要求2所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，当诊断模块得到处理信号时，获取整理模块的水体污染值wp2和污水溶氧量dw，带入公式cwp＝d1*wp2+d2dw/8,得到污水处理系数cwp；其中d1和d2均为比例系数。4.根据权利要求3所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，诊断模块设置有加药量,并分别标记为xcn，n＝1，2，
…
，i；每个加药量对应着污水处理系数范围，分别为(cwp1，cwp2]，(cwp2，cwp3]，
…
，(cwpn，cwpn+1]；且cwp1＜cwp2＜
…
＜cwpn＜cwpn+1；当污水处理系数cwp∈(cwpn，cwpn+1]时，则加药量为xcn。5.根据权利要求1所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，处理模块的具体工作过程如下：步骤d1、获取污水温度tw1，污水异味值为yw1，污水色度sw1，将其带入到公式wp11＝a1*tw1+a2*yw1+a3*sw1中，计算得到处理后污水的表面污染值wp11，其中a1、a2、a3均为比例系数，与输入污水的表面污染值wp1计算公式中的比例系数一致；步骤d2、获取污水ph值pw1，污水固体悬浮物浓度sw1，污水cod值cw1和污水重金属含量zw1，将其带入公式wp21＝1/7(b1*pw1)+b2*sw1+b3*cw1+b4*zw1；计算得到处理后污水的水体污染值wp21，其中b1、b2、b3、b4均为比例系数，与输入污水的水体污染值wp2计算公式中比例系数一致；步骤d3、将得到的处理后污水的表面污染值wp11和处理后污水的水体污染值wp21带入
公式wwp1＝(c1*wp11)2+(c2*wp21)2中，计算得到处理后污水的总污染值，其中c1、c2均为比例系数，与污染积分值wwp计算公式中比例系数一致；步骤d4、将处理后污水的总污染值wwp1与污水的排放阈值进行比较若总污染值wwp1小于排放阈值时，则表示污水达到排放标准，生成排放信号；若总污染值wwp1大于或等于排放阈值时，则表示污水达不到排放标准，并生成再处理信号。6.根据权利要求5所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，还包括循环模块，获取处理模块的再处理信号，将达不到排放标准的污水进行循环处理，得到污水循环处理情况和药剂添加量情况。7.根据权利要求6所述的一种高效智慧型污水处理环保系统，其特征在于，该循环模块的具体工作过程如下：步骤f1、获取整理模块的污染积分值wwp和处理模块的总污染值wwp1，带入公式xwp＝wwp+wwp1,计算得到循环污染值xwp，步骤f2、比较xwp对应的污水处理系数范围，确定加药量为xcn。

技术总结
本发明公开了一种高效智慧型污水处理环保系统，包括水质检测模块，采集输入污水的水质数据；整理模块，通过对输入污水的水质数据的处理分析得到污染积分值，并与污染阈值比较，得到处理信号和不处理信号，当得到处理信号时，进一步处理数据得到污水处理系数，根据污水处理系数获取加药量，并且通过对处理后污水的水质数据分析，得到总污染值，与排放阈值比较，得到排放情况，并且本系统还包括循环模块，将达不到排放标准的污水进行循环处理，得到污水循环处理情况和药剂添加量情况；通过水质数据分析，获取加药量，使整个污水处理过程更加精准，节省药量，同时设置循环处理，进一步的处理不达标的污水，提高污水处理效率。提高污水处理效率。提高污水处理效率。


技术研发人员：廉守英 刘浩 蔡庆辉
受保护的技术使用者：安徽兴安电气设备股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/9